Ed58 0205 4740 8040 8c6f33761cb3computer

Mạng máy tính Bộ mơn Kỹ thuật máy tính Mạng Khoa Công nghệ Thông tin Đại học Sư phạm Hà Nội Tổng quan Mạng máy tính 1-1 Chương 1: Tổng quan mạng máy tính  Khái niệm Internet  Khái niệm giao thức  Network edge  Network core  Access net, physical media  Cấu trúc Internet/ISP  Tầng giao thức, mô hình dịch vu  Mơ hình mạng Tổng quan Mạng máy tính 1-2 Chương 1: Tổng quan Mạng máy tính 1.1 Một số khái niệm Internet 1.2 Network edge: Rìa mạng 1.3 Network core: Nhân mạng 1.4 Network access physical media 1.5 Cấu trúc Internet ISP 1.6 Độ trễ độ mất gói mạng chuyển mạch gói 1.7 Các tầng giao thức, mơ hình dịch vu 1.8 Lịch sử Tổng quan Mạng máy tính 1-3 Hình dung Internet  Kết nối hàng tỷ thiết bị tính tốn: host = hệ thống cuối  Host chạy ứng dụng mạng  Liên kết truyền thông   router server workstation mobile local ISP Cáp quang, cáp đờng, sóng vơ tún, vệ tinh Tớc độ truyền (transmission rate) = bandwidth regional ISP  Router: chuyển tiếp gói tin (đoạn dữ liệu) company network Tổng quan Mạng máy tính 1-4 Hình dung Internet  Giao thức Điều khiển việc truyền, nhận bản tin  Ví du: TCP, IP, HTTP, FTP, PPP router server workstation mobile local ISP  Internet: Mạng của mạng   Phân cấp lỏng lẻo Public Internet private intranet  Các chuẩn Internet  RFC: Request for comments  IETF: Internet Engineering Task Force regional ISP company network Tổng quan Mạng máy tính 1-5 Sự tiêu chuẩn hóa Internet  International Telecommunications Union (ITU)  Các chuẩn truyền (ví du: modem - V.90)  Các dịch vu điện thoại, fax truyền thống  Internet Engineering Task Force (IETF)  Core: Internet Protocol, transport (TCP)  Ứng dung: email, HTTP, FTP, SSH, NFS, VoIP  W3C  HTML, XML, schema, SOAP, semantic web, …  OASIS  XML schema cho ứng dung cu thể  Nhiều tổ chức khác Tổng quan Mạng máy tính 1-6 Góc nhìn dịch vu  Hạ tầng truyền thông Cho phép ứng dung phân tán:  Web, email, games, thương mại điện tử, chia sẻ file  Các dịch vu truyền thông Cung cấp cho ứng dung:  Truyền không tin cậy không hướng kết nối  Truyền tin cậy hướng kết nối Tổng quan Mạng máy tính 1-7 Khái niệm giao thức Giao thức của người:  “what’s the time?”  “I have a question” … Các bản tin gửi … Hành động bản tin nhận Các giao thức mạng (network protocol):  Tất cả hoạt động Internet dựa giao thức Các giao thức định nghĩa định dạng, thứ tự của các bản tin gửi và nhận giữa các thực thể mạng và các hoạt động truyền nhận bản tin Tổng quan Mạng máy tính 1-8 Khái niệm giao thức Giao thức của người giao thức của mạng máy tính: Hi TCP connection req Hi TCP connection response Got the time? Get http://www.hnue.edu.vn 2:00 Thời gian Các giao thức khác của người? Tổng quan Mạng máy tính 1-9 Chương 1: Tổng quan Mạng máy tính 1.1 Một số khái niệm bản Internet 1.2 Network edge 1.3 Network core 1.4 Mạng truy cập phương tiện vật lý 1.5 Cấu trúc Internet ISP 1.6 Độ trễ độ mất gói mạng chuyển mạch gói 1.7 Các tầng giao thức, mơ hình dịch vu 1.8 Lịch sử Tổng quan Mạng máy tính 1-10 Chương 1: Tổng quan Mạng máy tính 1.1 Một số khái niệm bản Internet 1.2 Network edge 1.3 Network core 1.4 Network access physical media 1.5 Cấu trúc Internet ISP 1.6 Độ trễ độ mất gói mạng chuyển mạch gói 1.7 Các tầng giao thức, mô hình dịch vu 1.8 Lịch sử Tổng quan Mạng máy tính 1-43 Cấu trúc Internet: Mạng của mạng  Phân cấp tương đới  Mức trung tâm: “Tier-1” ISPs (ví du: UUNet, BBN/Genuity, Sprint, AT&T), phạm vi quốc gia/quốc tế  Đối xử với ngang hàng Tier-1 cung cấp kết nối nội Tier ISP Tier ISP NAP Tier-1 cung cấp kết nối với public network access point (NAP) Tier ISP Tổng quan Mạng máy tính 1-44 Cấu trúc Internet: Mạng của mạng  “Tier-2” ISP: ISP nhỏ (thường mức vùng)  Kết nối tới hoặc nhiều Tier-1 ISP Tier-2 ISP Tier-2 ISP trả cho Tier-1 ISP chi phí kết nới tới phần cịn lại của Internet  Tier-2 ISP khách hàng của Tier-1 ISP Tier-2 ISP Tier-2 ISP Tier ISP Tier ISP Tier-2 ISP NAP Tier ISP Tier-2 ISP ngang hàng với Tier-2 ISP khác, liên kết NAP Tier-2 ISP Tier-2 ISP Tổng quan Mạng máy tính 1-45 Cấu trúc Internet: Mạng của mạng  “Tier-3” ISP local ISP  Mạng gần nhất đối với hệ thống cuối local ISP Local ISP Tier- ISP khách hàng của Tier ISP mức cao hơn, tier mức cao kết nối tier khách hàng của với phần cịn lại của Internet Tier ISP local ISP local ISP Tier-2 ISP Tier-2 ISP Tier ISP Tier ISP Tier-2 ISP local local ISP ISP local ISP NAP Tier ISP Tier-2 ISP local ISP Tier-2 ISP local ISP Tổng quan Mạng máy tính 1-46 Cấu trúc Internet: Mạng của mạng  Một gói tin chuyển qua nhiều mạng local ISP Tier ISP local ISP Tier-2 ISP local local ISP ISP Tier-2 ISP Tier ISP Tier ISP Tier-2 ISP local local ISP ISP NAP Tier ISP Tier-2 ISP local ISP Tier-2 ISP local ISP Tổng quan Mạng máy tính 1-47 Các tầng giao thức Mạng phức tạp!  Nhiều thành phần:  Host  Router  Liên kết của phương tiện truyền khác  Ứng dung  Giao thức  Phần cứng, phần mềm Tổng quan Mạng máy tính 1-48 Tổ chức của chuyến bay ticket (purchase) ticket (complain) baggage (check) baggage (claim) gates (load) gates (unload) runway takeoff runway landing airplane routing airplane routing airplane routing  Một chuỗi bước Tổng quan Mạng máy tính 1-49 Phân tầng chức của chuyến bay ticket (purchase) ticket (complain) ticket baggage (check) baggage (claim baggage gates (load) gates (unload) gate runway (takeoff) runway (land) takeoff/landing airplane routing airplane routing airplane routing departure airport airplane routing airplane routing intermediate air-traffic control centers arrival airport Layers: Mỗi lớp thực dịch vu  Hoạt động xử lý qua lớp nội của  Phu thuộc vào dịch vu mà lớp dưới cung cấp Tổng quan Mạng máy tính 1-50 Tại lại phân tầng? Giải quyết với hệ thống phức tạp:  Cấu trúc rõ ràng cho phép định danh, quan hệ của phần hệ thống phức tạp  Mơ đun hóa để dễ bảo trì, nâng cấp hệ thống  Sự thay đổi việc thực dịch vu của tầng suốt với phần cịn lại của hệ thớng  Ví du: Sự thay đổi thủ tuc “in gate” không ảnh hưởng tới phần cịn lại của hệ thớng  Có hạn chế của phân tầng ? Tổng quan Mạng máy tính 1-51 Ngăn xếp giao thức Internet  Application: hỗ trợ ứng dung mạng  FTP, SMTP, …  Transport: truyền dữ liệu host-host  TCP, UDP application transport  Network: dẫn đường datagram từ ng̀n tới đích  IP, giao thức dẫn đường  Link: truyền dữ liệu giữa thành phần mạng láng giềng  network PPP, Ethernet link physical  Physical Tổng quan Mạng máy tính 1-52 source message segment Ht M datagram Hn Ht frame Hl Hn Ht M M M Đóng gói application transport network link physical Hl Hn Ht M link physical Hl Hn Ht M switch M Ht M Hn Ht M H l Hn Ht M destination Hn Ht M application transport network link physical Hl Hn Ht M network link physical Hn Ht M Hl Hn H t M router Tổng quan Mạng máy tính 1-53 Chương 1: Tổng quan Mạng máy tính 1.1 Một số khái niệm bản Internet 1.2 Network edge 1.3 Network core 1.4 Network access physical media 1.5 Cấu trúc Internet ISP 1.6 Độ trễ độ mất gói mạng chuyển mạch gói 1.7 Các tầng giao thức, mô hình dịch vu 1.8 Lịch sử Tổng quan Mạng máy tính 1-54 Lịch sử Internet 1961-1972: Nguồn gốc của mạng chuyển mạch gói  1961: Kleinrock – Lý thuyết hàng đợi chứng minh hiệu quả của chuyển mạch gói  1964: Baran – chuyển mạch gói mạng dùng quân  1967: ARPAnet xây dựng Advanced Research Projects Agency  1969: Nút ARPAnet đầu tiên hoạt động  1972:     ARPAnet công bố rộng rãi NCP (Network Control Protocol) giao thức hosthost đầu tiên Chương trình e-mail đầu tiên ARPAnet có 15 nút Tổng quan Mạng máy tính 1-55 Lịch sử Internet 1972-1980: Làm việc liên mạng, các mạng  1970: Mạng vệ tinh ALOHAnet      satellite Hawaii 1973: Luận văn tiến sỹ của Metcalfe đề xuất mạng Ethernet 1974: Cerf Kahn – kiến trúc cho kết nối mạng Cuối những năm 70: kiến trúc mới: DECnet, SNA, XNA Ći những năm 70: chuyển mạch gói tin chiều dài cớ định (tiền thân của ATM) 1979: ARPAnet có 200 nút Quy tắc làm việc liên mạng của Cerf Kahn:  Tới thiểu, tự trị – khơng địi hỏi có thay đổi bên để kết nới mạng  Mô hình dịch vu best effort  Stateless router  Điều khiển không tập chung Định nghĩa kiến trúc của Internet ngày Tổng quan Mạng máy tính 1-56 Lịch sử Internet 1990, 2000’s: thương mại hóa, Web, các ứng dụng  Đầu những năm 90: ARPAnet dừng làm việc  1991: NSF hạn chế sử dung thương mại NSFnet (dừng làm việc 1995)  Đầu những năm 1990: Web  Siêu văn bản [Bush 1945, Nelson 1960]  HTML, HTTP: Berners-Lee  1994: Mosaic sau Netscape  Ći những năm 90: thương mại hóa Web Ći 90 cho đến những năm 2000:  Instant messaging, chia sẻ file P2P  An toàn bảo mật mạng đặt lên hàng đầu  Khoảng 50 triệu host, 100 triệu người sử dung  Đường truyền backbone đạt tốc độ Gbps Tổng quan Mạng máy tính 1-57